Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

Večfunkcionalne bioaktivne prevleke na različnih substratih za biomedicinske aplikacije

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   

Koda Veda Področje
B000  Biomedicinske vede   

Koda Veda Področje
1.04  Naravoslovne vede  Kemija 
Ključne besede
večslojni materiali, multifunkcionalne prevleke, nerjavno jeklo, TiAlV, dostava zdravilnih učinkovin, korozija, študije interakcij, umetni kolk
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (32)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  27593  dr. Sebastjan Bevc  Srce in ožilje  Raziskovalec  2018 - 2021  694 
2.  25434  dr. Urban Bren  Kemija  Raziskovalec  2018 - 2021  311 
3.  30944  dr. Lidija Čuček  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2019 - 2020  397 
4.  28477  dr. Matjaž Finšgar  Kemija  Vodja projekta  2018 - 2021  336 
5.  04537  dr. Mladen Franko  Varstvo okolja  Raziskovalec  2018 - 2021  594 
6.  19753  dr. Lidija Fras Zemljič  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2018 - 2021  486 
7.  20420  Lidija Gradišnik  Nevrobiologija  Raziskovalec  2018 - 2021  269 
8.  24387  dr. Maša Islamčević Razboršek  Kemija  Raziskovalec  2018  151 
9.  02619  dr. Željko Knez  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2018 - 2021  1.969 
10.  31463  dr. Dorota Agnieszka Korte  Varstvo okolja  Raziskovalec  2018 - 2021  139 
11.  52364  Boštjan Krajnc    Tehnični sodelavec  2018 - 2021 
12.  02053  dr. Ivan Krajnc  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2018 - 2021  611 
13.  39302  Tjaša Kraševac Glaser  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2018  14 
14.  06005  dr. Zdravko Kravanja  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2019 - 2021  871 
15.  24332  dr. Manja Kurečič  Materiali  Raziskovalec  2018 - 2021  210 
16.  21984  mag. Nermina Leber  Materiali  Tehnični sodelavec  2021  17 
17.  54894  David Majer  Kemija  Raziskovalec  2020  19 
18.  35511  dr. Tinkara Mastnak  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2021  16 
19.  30850  dr. Uroš Maver  Medicina  Raziskovalec  2018 - 2021  400 
20.  50675  dr. Marko Milojević  Metabolne in hormonske motnje  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  44 
21.  38917  Barbara Petovar  Kemija  Raziskovalec  2018 - 2019  40 
22.  35476  dr. Olivija Plohl  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2020 - 2021  92 
23.  16340  dr. Uroš Potočnik  Mikrobiologija in imunologija  Raziskovalec  2018 - 2021  575 
24.  52327  Sanja Potrč  Kemijsko inženirstvo  Mladi raziskovalec  2019  45 
25.  50950  Martin Rozman  Kemija  Raziskovalec  2018 - 2020  37 
26.  52911  Kristijan Skok  Medicina  Raziskovalec  2019 - 2021  84 
27.  07814  dr. Karin Stana Kleinschek  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2018 - 2019  1.109 
28.  32141  dr. Janja Stergar  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2021  104 
29.  10575  dr. Simona Strnad  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2018 - 2021  365 
30.  38409  Eva Španinger  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2020  12 
31.  54489  Jernej Vajda  Medicina  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
32.  26203  dr. Tomaž Velnar  Nevrobiologija  Raziskovalec  2018 - 2021  369 
Organizacije (4)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0794  Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo  Maribor  5089638012  11.598 
2.  0795  Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo  Maribor  5089638010  23.753 
3.  1540  Univerza v Novi Gorici  Nova Gorica  5920884000  13.033 
4.  2334  Univerza v Mariboru, Medicinska fakulteta  Maribor  5089638048  16.275 
Povzetek
Z rastjo populacije v svetu in tudi z naraščanjem odstotka starega prebivalstva, se kažejo vse večje potrebe po razvoju novih medicinskih metod za zdravljenje kostnih poškodb (npr. zamenjava kostne strukture z endoprotezo oz. vgraditev umetnega kolka). Cilj predlaganega projekta bo razvoj novih, bioaktivnih prevlek, izdelanih na osnovi medicinskega nerjavnega jekla, ki bodo bistveno povečale biokompatibilnost, bioaktivnost, odpornost proti koroziji in življenjsko dobo jeklenih vsadkov. Biomedicinski kovinski materiali, narejeni na osnovi nerjavnega jekla, bodo zaradi svojih edinstvenih lastnosti in cenovne dostopnosti uporabljeni v ortopediji kot kostni vsadki tudi nadaljnjih nekaj desetletij. Z ostalimi udeleženci tega projekta smo pred časom potrdili preliminarne, vendar obetajoče rezultate iz omenjenega področja. Izsledki raziskav so bili pred kratkim objavljeni v priznani znanstveni reviji Scientific Reports. V objavi so predstavljeni analitski pristopi za razvoj modelnih prevlek, hkrati pa je ovrednotena tudi njihova klinična uporabnost. Ta projekt bo gradil neposredno na rezultatih omenjene študije, ki je osnova veliko bolj kompleksni in sistematični študiji, katere cilj je razvoj bioaktivnih prevlek na osnovi medicinskega nerjavnega jekla. Poudarek bo na proučevanju medsebojnih vplivov vseh sestavnih komponent. V okviru predlaganega projekta bomo potrdili in dokazali uporabnost razvitih prevlek v simuliranem fiziološkem okolju. Trenutno so umetni kolki na osnovi keramike bistveno dražji v primerjavi z vstavki iz medicinskega nerjavnega jekla. Glede na staranje prebivalstva in vse večje pojavnosti različnih bolezni, povezanih s kostmi tudi pri mlajši populaciji, bodo naše prevleke bistveno podaljšale življenjsko dobo takih umetnih kolkov in s tem zmanjšale verjetnost ponovnih operativnih posegov oz. ponovnih zamenjav obrabljenih umetnih kolkov. Poudariti je treba, da je zamenjava umetnega kolka zaradi anatomskih in fizioloških omejitev možna samo enkrat tekom življenja bolnika. Po razvoju površinskih prevlek bomo predstavili bazično študijo, ki bo pojasnila delovanje naprednih prevlek (mdr. pojav adsorpcije/desorpcije, spremljanje nadzorovanega sproščanja zdravilnih učinkovin, ki bodo sestavni del razvitih prevlek, prikazano na sliki spodaj) in delovanje v fiziološkem okolju (na pridobljenih človeških celicah). Poleg tega bo potrebno podrobno raziskati, kako nove prevleke vplivajo na korozijo medicinskega nerjavnega jekla. S pomočjo tega znanja bodo oblikovane prevleke, ki bodo povečale odpornost materiala proti koroziji kadar bo le-ta izpostavljen določenim fiziološkim pogojem. Razvite prevleke bodo uporabne tudi za druge kovinske sisteme umetnih kolkov.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani projekt je v mnogih pogledih inovativen in zagotavlja pridobitev novega in nadgradnjo obstoječega znanja, prinaša pa tudi popolnoma nove rešitve v zvezi z večnamensko pripravo prevlek na ortopedskih vsadkih, za doseganje bioaktivnosti in izboljšanje osteointegracije. Po našem vedenju doslej ni bilo objavljenih podobnih sistematičnih študij, zato ta projekt predstavlja izviren pristop k realnemu in perečemu znanstvenemu, kliničnemu in industrijskemu problemu.   S takšnim pristopom bo imela znanstvena sfera mnogo koristi in ustvarjeno bo novo fundamentalno znanje, saj bo nudena polna delovna platforma, ki se bo lahko uporabila tudi za testiranje drugih materialov. Razvoj temeljnega znanja in predlaganih izumov lahko vodi tudi do novih patentov.   Novo znanje se bo preneslo na dodiplomske, magistrske in doktorske študente ter postdoktorske raziskovalce. Nekateri od posebnih ukrepov, ki se bodo izvedli za komunikacijo in širjenje informacij so: i) udeležba na konferencah in znanstvenih srečanjih na nacionalni, bilateralni in mednarodni ravni v zvezi s cilji projekta, vključno s pozitivnim pristopom k deljenju rezultatov zainteresiranim industrijskim partnerjem, delujočim na podobnih področjih (medicina, kemija, farmacija in jeklarska industrija), s katerimi bi lahko skupaj prijavili prihodnji projekt Horizon 2020 (in druge); ii) objavljanje znanstvenih člankov v visoko uvrščenih revijah z obsežnim številom bralcev, pa tudi v revijah, povezanih z industrijami, ki bodo posredno ali posledično sodelovale na tem projektu; iii) organiziranje delavnic za širjenje nastale tehnologije s strani sodelujočih R&D centrov (raziskovalnih in razvojnih centrov) in v sodelovanju s poslovnimi združenji industrijskih sektorjev, povezanih s projektom; iv) znanstveno mreženje za vzpostavitev široke znanstvene in poslovne mreže na področjih, povezanih z vsebino projekta.   Nadalje bo temeljno znanje, pridobljeno v okviru projekta, pomagalo pri oblikovanju in prilagoditvi specifičnih novih naravnih snovi za pripravo visoko-funkcionalnih površinskih prevlek na najpogosteje uporabljenih materialih za druge medicinske pripomočke, kot so opornice, pa tudi za druge materiale, ki se uporabljajo pri različnih negah ljudi in zdravstvenih segmentih. Z uporabo naravnih in trajnostnih surovin bodo izpolnjeni najstrožji evropski ekološki in varnostni predpisi.   Čeprav je to bazičen projekt, so partnerji konzorcija v stiku s potencialnimi končnimi uporabniki, kot so slovenski proizvajalci nerjavečega jekla (Jesenice, Ravne in Štore) in proizvajalcem titanovih zlitin – Akrapoviča. Te družbe so zelo zainteresirane za novo znanje, ki se bo razvilo v tem projektu. Poleg tega smo v tesnem stiku z Lima Corporate iz Italije (mednarodno proizvajalko ortopedskih vsadkov) in jih prav tako zelo zanimajo izdelki, ki bodo razviti v predlaganem projektu.
Pomen za razvoj Slovenije
The proposed project is in many ways innovative, building on and upgrading the existing knowledge, as well as providing completely novel solutions in regard of multifunctional coating preparation, achieving bioactivity and improved osteointegration of orthopaedic implants. Hitherto, to the best of our knowledge no similar systematic study has been published yet and therefore this work presents an original approach to a real and pressing scientific, clinical and industrial problem.   The scientific community will greatly benefit from such an approach and the generated knowledge, since we will provide a fully working platform capable to be used also for testing of other similar materials. The development of fundamental knowledge and the proposed inventions may even lead to new patents.   New knowledge will be directly transferred to bachelor, master and PhD students as well as to postdoctoral researchers. Some of the specific actions to be undertaken for the communication and dissemination are listed: i) participation at conferences and scientific meetings on the national, bilateral and international level related to the objectives of the present project, including a positive inclination towards disseminating the results to interested industrial partners, working in similar fields (medicine, chemistry, pharmacy and steel engineering), with whom we could jointly apply for future Horizon 2020 project (and others); ii) publication of scientific articles in highly ranked journals with a broad readership, as well as industrial related journals within the sectors that will be indirectly or consequently involved in the present project; iii) organizing workshops for the dissemination of the resulting technology with the participation of R&D centres from the business associations of the industrial sectors related to the project; iv) scientific networking in order to establish a broad scientific and business network in fields related to the project content.   In addition, the fundamental knowledge obtained in the course of the project will help to design and tune specific new natural substances for preparation of highly-functional surface coatings onto the most widely used materials for other medical devices, such as stents, as well as for other materials applicable in different human care and health segments. In addition, by usage of natural and sustainable raw materials, the strictest European Ecological and Safety Regulations will also be fulfilled.   Even though this is a fundamental kind of project, partners of the consortium are in contact with potential end-users, i.e. Slovenian stainless steel producers (Jesenice, Ravne, and Štore) and titanium-alloy producer Akrapovič. These companies are highly interested in new knowledge that will be developed in this project. Moreover, we are in close contact to Lima Corporate from Italy (international orthopaedic implant producer company) and they are also highly interested in products developed in the proposed project.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno